Análisis funcional de genes integrados de forma natural en la batata a través de la edición del genoma CRISPR/Cas9
Autores: Shkryl, Yury; Yaroshenko, Yulia; Grigorchuk, Valeria; Bulgakov, Victor; Yugay, Yulia
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Análisis funcional de genes integrados de forma natural en la batata a través de la edición del genoma CRISPR/Cas9
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Batata
CRISPR/Cas9
Genes T-DNA
Mutaciones
Derivados del ácido clorogénico
Contenido de polifenoles
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 12
Citaciones: Sin citaciones
La batata es un cultivo de importancia global y una de un número creciente de plantas reconocidas como transgénicas de forma natural, que albergan genes T-DNA derivados cuyo funcionamiento sigue siendo en gran medida desconocido. En este estudio de prueba de concepto, aplicamos la tecnología CRISPR/Cas9 para generar knockout dirigidos de los genes ubicados dentro de la región T-DNA2 celular de la batata. Se introdujeron mutaciones en cultivos de callo de batata utilizando un protocolo de edición del genoma optimizado, siendo la mayoría de las ediciones consistentes en inserciones de un solo nucleótido. El knockout no afectó el crecimiento del callo, pero redujo significativamente los niveles de derivados del ácido clorogénico. La validación mediante expresión transitoria en hojas confirmó el efecto supresor de la interrupción sobre el contenido de polifenoles. En contraste, las líneas knockout mostraron una acumulación de biomasa reducida y una regulación a la baja de genes relacionados con el ciclo celular, pero no mostraron cambios significativos en el contenido de metabolitos ni en cultivos de callo ni en tejidos foliares. Estos hallazgos sugieren que los genes pueden contribuir de manera diferencial al crecimiento y al metabolismo secundario en la batata.
Descripción
La batata es un cultivo de importancia global y una de un número creciente de plantas reconocidas como transgénicas de forma natural, que albergan genes T-DNA derivados cuyo funcionamiento sigue siendo en gran medida desconocido. En este estudio de prueba de concepto, aplicamos la tecnología CRISPR/Cas9 para generar knockout dirigidos de los genes ubicados dentro de la región T-DNA2 celular de la batata. Se introdujeron mutaciones en cultivos de callo de batata utilizando un protocolo de edición del genoma optimizado, siendo la mayoría de las ediciones consistentes en inserciones de un solo nucleótido. El knockout no afectó el crecimiento del callo, pero redujo significativamente los niveles de derivados del ácido clorogénico. La validación mediante expresión transitoria en hojas confirmó el efecto supresor de la interrupción sobre el contenido de polifenoles. En contraste, las líneas knockout mostraron una acumulación de biomasa reducida y una regulación a la baja de genes relacionados con el ciclo celular, pero no mostraron cambios significativos en el contenido de metabolitos ni en cultivos de callo ni en tejidos foliares. Estos hallazgos sugieren que los genes pueden contribuir de manera diferencial al crecimiento y al metabolismo secundario en la batata.